KR100458551B1 - 해면철의생산방법 - Google Patents

Abstract

산화철 함유물질을 직접환원에 의하여 해면철을 생산하는 공정에 있어서, 합성가스를 산화철 함유물질의 직접환원에서 형성되는 상단 가스와 혼합시키고, CO- 및 H₂- 함유 환원가스로서 사용하여 직접환원 및 산화철 함유물질을 환원온도로 가열한다.

제철 시, 특히 정련공정에서 경제적으로 효과적인 방식으로 에너지를 절약할 수 있도록, 직접환원은 다음과 같이 행해진다:

환원가스 외에, 천연가스와 같은 탄소함유가스 또는 고품위 탄화수소를 함유한 가스가 환원에 사용되고,

산화철 함유물질은 완전환원에 필요한 기간을 초과하는 소정의 시간동안 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되고,

환원가스내의 CO/CO₂ 비율은 2 ∼ 5 범위, 바람직하게는 2.5 이상으로 조정된다.

Description

해면철의 생산 방법

본 발명은 산화철 함유물질의 직접환원에 의한 해면철의 생산 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법에서는 합성가스, 바람직하게는 개질(改質)천연가스를 산화철 함유물질의 직접환원반응에서 형성되는 상단 가스(Top Gas)와 혼합시켜, 산화철 함유물질의 직접환원 및 환원온도로의 가열을 위한 CO- 및 H₂-함유 환원가스로서 사용한다.

이러한 형태의 방법은, 예를 들면 USA-A-2,752,234, US-A-5,082,251 및 EP-A-0 571 358, WO 96/00304 및 DE-B-24 05 898에 공지되어 있다.

EP-A-0 571 358에는, 분광(fine ore)의 환원이 다음 식에 따른 H₂와의 강한 흡열반응을 통해 전적으로 행해지는 것이 아니고,

Fe₂O₃ + 3H₂ = 2 Fe + 3H₂O-ΔH

다음 식에 따른 CO와의 반응을 통해 추가적인 공정을 거쳐 행해지는 것이 공지되어 있다.

Fe₂O₃ + 3CO = 2 Fe + 3CO₂+ΔH

따라서, 관련 가동비용, 특히 에너지비용이 상당하게 저감될 수 있다.

이 종래기술에 따른 산화철 함유물질의 직접환원에 의하여 생산된 해면철은 대체로 1 ∼ 1.5%의 탄소함유량을 가진다. 그러나, 해면철을 추가적으로 처리하기 위해서, 해면철을 용융시킬 때 및 후속 정련공정에서 별도의 탄소를 추가(탄화)할 필요없이 에너지가 절약될 수 있도록 탄소함유량을 증가시키는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하는 설비의 개략도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 해면철의 탄소함유량을 증가, 바람직하게는 2 ∼ 4%, 특히 2.5%이상을 나타내도록 전술한 종류에 따른 공정을 변형하는 것이다. 그러나, 이것은 에너지비용이 - 거의 없지만 - 약간 상승할 가능성이 있고, 이로써 해면철을 생산하는 종래의 방법에 비하여 추가 비용이 조금 발생하게 되고, 정련공정에서 발생하는 에너지절약은 보상되지 않지만, 철강 즉 철강 시제품 생산공정의 경제적인 효과면에서는 가장 완전한 효과를 가지게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 목적은 다음의 특징:

환원가스 외에, 천연가스와 같은 탄소함유가스 또는 탄화수소 함유량이 높은 가스가 환원에 사용되고,

산화철 함유물질은 완전환원에 필요한 기간을 초과하는 소정의 기간동안 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되고,

환원가스내의 CO/CO₂ 비율은 2 ∼ 5, 바람직하게는 2.5 이상, 특히 3 이상으로 조정되는 것을 결합하여 달성된다.

WO 96/00304에는, 특정의 CO/CO₂ 비율을 이른 바 1 ∼ 3, 그러나 1.5 ∼ 2 사이의 범위로 조정함으로써 "금속 분진"을 저감 또는 방지하는 것이 공지되어 있고, 이것은 그 자체로는 본 발명의 목적을 달성하는 데 도움이 되지 않는다.

탄소함유량 0.5 ∼ 2.5%를 가진 해면철을 생산하는 것은 WO-A-93/14228에 이미 공지되어 있고, 특히, 이 공지의 방법에 있어서는, 유동층 반응로에 직접 취입되는 소량의 천연가스를 채택하여 탄소를 조정한다. 그러나, 천연가스의 완전분해가 직접환원을 하기 위한 환원온도에서 확실하지 않기 때문에, 이 방법만으로는 그렇게 효과적이지 않다.

US-A-5,137,566에는, 철광석으로 환원가스 및 탄화가스에 의하여 고농축 탄화철로 생산하는 것이 공지되어 있고, 여기에는 탄화철 형성공정에서의 시간 민감성 때문에, 잔류시간을 길게 하여 전환시킨다. 직접환원에서 산화철 함유물질의 잔류시간을 증가시키게 되면 생산성이 상당히 감소, 즉 유닛당 환원물질의 산출량이 현저하게 감소하게 된다. 따라서, 이 방법은 고비용이 수반되고, 이로써 이렇게 생산된 탄화철은 제철공정에서 단지 추가로 사용되는 반면, 본 발명에서 달성하려는 목적은 제철에 사용되는 해면철 모두의 탄소함유량을 증가시키는 것이며, 즉 이렇게 생산된 탄소함유량이 높은 해면철은 제철작업에서 추가로 사용될 뿐만 아니라 그 자체가 기본물질을 구성하는 것이다.

이러한 종류의 공정은 US-A-5,437,708에 또한 공지되어 있다. 탄화철은 직접환원 샤프트 로(shaft furnace)에서 환원가스에 의하여 생산된다. 또한, 환원반응로에서 산화철 함유물질의 잔류시간을 길게 하는 것은 공정에 바람직하지 않다. 잔류시간은 9 ∼ 15 시간범위 이고, 이것은 - 전술한 바와 같이 - 생산성의 현저한 감소를 야기한다.

US-A-Re-32,247에는, 제1 단계에서 산화철 함유물질을 탄화철로 전환시키고, 제2 단계에서 탄화철로 철강을 직접 생산하는 것이 공지되어 있다. 이 공지의 방법에 있어서, 수소함유 환원가스를 채택하여 환원시키고, 탄소함유물질로 탄화철을 형성한다. 이 방법에 관련된 하나의 단점은 철을 탄화철로 완전 전환시킨다는 것으로, 이것은 높은 에너지비용을 또한 수반한다(직접환원에서 탄소함유물질의 소모가 현저하게 높음).

본 발명에 있어서, 환원가스 외에, 고 탄화수소, C₃H₈ 및 그 이상을 직접환원용 탄소함유가스로서 추가로 사용하고, 이러한 형태의 탄화수소는 비교적 낮은 온도에서도 용이하게 분해되어 탄소함유량을 증가시키는 데 충분한 효과를 나타낸다는 것이 장점이다. 본 발명에 있어서, 환원가스에 추가로 제공된 이러한 탄화수소는 소량으로 충분하다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은, 직접환원은 2개 이상의 연속하여 연결된 유동층 반응로에서 일어나고, 천연가스 또는 고 탄화수소를 산화철 함유물질의 흐름방향으로 마지막에 배열된 유동층 반응로내로 이송시키고, 그들은 상기 반응로를 통과한 후 산화철 함유물질의 역류방향의 다른 유동층 반응로를 통과하여 행해진다. 이것은 콤비네이션으로 행해지는 특히 고효율의 방법으로 되어, 산화철 함유물질이 환원가스에 노출되어 있는 시간이 증가되더라도, 생산성의 감소는 거의 없게 된다.

바람직한 변형예에 있어서, 산화철 함유물질을 직접 환원시키는 시간의 증가는, 유동층의 층 높이가 산화철 함유물질의 완전환원을 얻는 데 필요한 최소 유동층 높이 보다 높게 조정된 최소한 하나의 유동층 반응로에서 직접환원을 행함으로써 실현될 수 있고, 이로써 환원될 물질이 완전환원에 필요한 시간을 초과하여 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되거나, 또는 직접환원의 산출량이 산화철 함유물질의 완전환원에 필요한 최소 산출량과 비교하여 감소가 일어날 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 조처는, 산화철 함유물질의 완전환원에 필요한 특정의 최소량의 가스에 비하여 증가된 특정량의 환원가스로 환원이 행해진다는 것이 특징이다.

해면철의 탄소함유량을 증가시키는 필수적인 공정단계는, 리포머(reformer)의 공급에서 증기 대 천연가스의 비율을, 적합하게는 3 ∼ 4.5의 범위, 특히 약 3.5로 조정하여 변화시킴으로써 개질가동에서 천연가스로부터 합성가스를 생산하는 기능을 하는 리포머의 가동특성의 조정으로 CO/CO₂ 비율을 조정하는 것이다.

CO/CO₂의 비율은, 리포머내의 증기 및 천연가스로부터 생산된 후 H₂ 함유량을 증가시키기 위하여 CO전환에 공급된 개질가스의 일부체적을 상단 가스와 직접, 즉 CO전환시키지 않고 혼합하여 조정되는 것이 바람직하고, 직접 혼합된 개질가스량은 변화 가능하다.

다른 바람직한 실시예는, 개질가스와 상단 가스 양자 모두를 환원가스로서 사용하기 전에 CO₂를 제거, 바람직하게는 CO₂를 세정하고, CO/CO₂의 비율은 개질가스의 최소한 일부 체적을 환원가스와 직접 혼합하여 CO₂의 제거를 방지함으로써 조정되는 것을 특징으로 한다.

또한, CO/CO₂의 비율은 개질가스와 상단 가스 양자 모두를 CO₂를 제거, 바람직하게는 CO₂를 세정하여 조정될 수 있고, CO/CO₂의 비율은 상단 가스의 최소한 일부 체적을 환원가스와 직접 혼합하여 CO₂의 제거를 방지함으로써 조정된다. 또한, CO₂의 제거 정도는, 이른 바 CO₂의 일부분이 세정될 가스내에 잔류되도록 변화시킬 수 있다.

산화철 함유물질의 잔류시간은 40 ∼ 80분, 바람직하게는 40 ∼ 60분으로 연장시키는 것이 바람직하다.

해면철의 특정 탄소함유량을 조정하기 위하여, 환원가스의 H₂S 함유량이 또한 사용될 수 있는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에 따른 방법을 바람직한 실시예에 따른 공정도를 나타내는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 방법을 실행하는 설비는, 일렬로 연속하여 연결된 유동층 반응로(1 내지 4)를 포함하고, 제1 유동층 반응로(1)에는 분광과 같은 산화철 함유물질이 광석공급관(5)를 통하여 장입되고, 여기에서 환원온도(즉 사전환원)로 가열된 후 유동층 반응로에서 이송관(6)을 통하여 유동층 반응로로 이송된다. 완전하게 환원된 물질(해면철)은 연탄(煉炭)설비(7)에서 고온연탄으로 된다. 필요하다면, 환원철은 도시되지 않은 불활성가스 시스템에 의하여 연탄 중에 재산화가 방지된다.

분광을 제1 유동층 반응로(1)에 장입하기 전에, 상세하게 도시되지 않은 건조 및 걸르기(sieving)와 같은 광석 준비를 한다.

환원가스는 유동층 반응로(4)로부터 유동층 반응로(3 내지 1)로 광석흐름의 역류방향으로 이송되고, 가스흐름방향으로 보아 마지막에 배열된 유동층 반응로(1)에서 상단 가스 배출관(8)을 통하여 상단 가스로서 배출되어 습식세정기(9)에서 냉각 및 세정된다.

환원가스는 관(11)을 통하여 공급되어 탈황산화설비(12)에서 탈황산화된 천연가스를 리포머(reformer)(10)에서 개질하여 생산된다. 리포머로부터 배출되고 천연가스 및 증기로 형성된 가스는 H₂, CO, CH₄, H₂O 및 CO₂로 구성되는 것이 기본적이다. 이러한 개질 천연가스는 개질가스관(13)을 통하여 수개의 열교환기(14)에 공급되고, 여기에서 80 내지 150℃로 냉각되어 가스가 물로 응축된다.

개질가스관(13)은 상단 가스가 컴프레서(15)에 의하여 압축된 후 상단 가스 배출관 8로 연통된다. 이렇게 형성되는 혼합가스는 CO₂ 세정기(16)을 통과하여, CO₂가 제거되는 동시에 H₂S 또한 제거된다. CO₂ 세정기 대신에, 상이한 종류의 CO₂ 제거설비, 예를 들면 압력스윙(pressure-swing)흡착설비를 또한 배설할 수 있다. 혼합가스는 환원가스로서 이용 가능하다. 환원가스 공급관(17)을 거친 상기 환원가스는 CO₂ 세정기 하류에 연결된 가스히터(18)에서 약 800℃의 환원가스 온도로 가열되고, 가스흐름방향으로 맨 앞에 배열된 유동층 반응로(4)에 공급되어 여기에서 분광과 반응하여 직접 환원된 철이 생산된다. 유동층 반응로(4 내지 1)은 직렬로 연결되어 있고, 환원가스는 연결관(19)를 통하여 유동층 반응로에서 유동층 반응로로, 즉 산화철 함유물질의 역류방향으로 통과한다.

상단 가스의 일부는 가스순환시스템(8, 17, 19)에서 세광(洗鑛)되어 N₂와 같은 불활성가스가 첨가되는 것을 방지한다. 세광된 상단 가스는 분지관 20을 통하여 환원가스를 가열하는 가스히터(18)에 공급되어 거기에서 연소된다. 부족할 수 있는 에너지는 공급관(21)을 통하여 공급된 천연가스로 보충된다.

리포머(10)으로부터 빠져 나오는 개질 천연가스 및 리포머 연소가스의 감지 가능한 열은, 회수열교환기(recuperator)(22)에 사용되어 탈황산화설비(12)를 통과한 천연가스를 미리 가열하고, 개질에 필요한 증기를 생성하고, 그리고 관(23)을 통하여 가스히터(18)에 공급된 연소공기, 원한다면 환원가스를 또한 미리 가열시킨다. 관(24)를 통하여 리포머(10)에 공급된 연소공기 또한 미리 가열된다.

해면철의 탄소함유량을 증가시키기 위하여 취한 주요 조처중 하나로서, 소정의 CO/CO₂ 비율을 이른 바 2 ∼ 5 범위, 바람직하게는 2 ∼ 3 범위로 조정한다. 본 발명에 따른 제1 변형예에 있어서, 이것은 리포머(10)에 공급된 증기 대 천연가스 비율을 변화시킴으로써 달성되고, 증기 대 천연가스의 비율은 3 ∼ 5 범위, 특히 3.5의 값으로 조정되는 것이 바람직하다. 조정밸브 즉 제어밸브( 25 및 26)이 이 용도로 기능하고, 환원가스의 CO/CO₂ 비율을 측정하는 측정스테이션(27)으로부터 각각 조정 즉 제어 가능하다.

도면에서 명백한 바와 같이, 개질가스, 최소한 그 체적 일부는 CO 컨버터 (28)에 공급되어 CO₂ 세정기(16)에 공급되기 전에 H₂ 함유량이 증가된다. 개질가스의 체적 나머지 부분은 우회관(29)를 거쳐 CO 컨버터(28)을 우회함으로써 상단 가스와 직접 혼합 된다. 따라서, CO 함유량을 원하는 값으로 조정하는 것이 가능하고, 이로써 원하는 CO/CO₂ 비율이 이 처리에 의하여 또한 조정될 수 있어서 탄소함유량이 증가된다.

또한, 소정의 CO/CO₂ 비율은 상단 가스의 체적 일부를, CO₂ 세정기를 회피하는 우회관(30)을 통하여 환원가스공급관(17)에 직접 취입함으로써 조정될 수 있다. 또한, 개질가스의 체적 일부도 CO₂ 세정기(16)을 우회하는 개질가스관(13)으로부터 분기된 우회관(31)을 통하여 환원가스공급관(17)에 직접 공급될 수 있다.

우회관(29, 30, 31) 모두에는, 측정스테이션(27)에서 취한 환원가스의 CO/CO₂ 비율의 측정치에 따라 조정 즉 제어되는 조정 즉 제어밸브(32, 33, 34)가 설비되어 있다.

환원가스의 원하는 CO/CO₂ 비율은, 상단 가스 모두와 개질가스 모두를 CO₂ 세정기를 통과시킴으로써 또한 조정될 수 있으나, 세정기를 세척레벨로 조정하여 CO₂ 부분(또한 H₂S 부분)이 CO₂ 세정기로부터 빠져 나오는 가스에 잔류하게 된다. 이것은 밸브(32, 33, 34)를 포함하는 우회관(29, 30, 31)과 같은 보조수단이 배설되지 않아도 된다는 장점을 가지나, 총 가스량, 즉 상단 가스 모두와 개질가스 모두가 CO₂ 세정기를 통과하는 것이 필요하고, 이로써 세정기는 이러한 양을 위한 크기를 가져야 한다.

유동층 반응로(1)로부터 배출되는 상단 가스는 광석의 유황함유량에 따라서 40 ∼ 140 ppmV범위의 H₂S를 함유하고 있다. H₂S가스는 분광이 환원온도로 가열되는 동안 또는 분광이 예비 환원되는 동안 각각 형성된다.

환원가스의 H₂S 함유량이 증가되면 해면철의 탄소함유량이 또한 증가되기 때문에, H₂S가 CO₂ 세정기에 의하여 상단 가스로부터 완전하게 세척되지 않지만, 환원가스용으로 원하는 비율의 H₂S가 상단 가스로부터 환원가스에 공급되는 것에 주의를 하는 경우 특히 바람직하다. 이 경우에 있어서, 이것은 CO₂ 세정기를 우회하는 상단 가스배출관(8)으로부터 조정 즉 제어밸브(33)를 거쳐 분기되어 환원가스공급관 17로 연통하는 우회관(30)에 의하여 실현될 수 있다. 제어밸브(33)은 H₂S 함유량이 20 ∼ 40 ppmV 범위, 바람직하게는 약 25 ppmV로 환원가스에 존재하도록 조정 가능하다. 이 경우, 제어밸브는 H₂S 측정수단 35를 거쳐 작동되는 것이 바람직하다.

환원가스의 원하는 CO/CO₂ 비율을 조정하는 전술한 조처는, 가장 바람직한 공정 변형이 각각의 가동조건에 대하여 광석성분의 함수등으로 선택될 수 있는 방식으로 개별적 또는 그들 중 수개 또는 모두를 공동으로 취할 수 있다.

본 발명에 있어서, CO/CO₂ 비율은 환원가스 외에 천연가스 또는 바람직하게는 C₃H₈ 이상의 탄화수소와 같은 탄소함유가스를 유동층 반응로내로의 추가 공급 및 산화철 함유물질이 직접환원 동안 환원가스에 노출되는 시간의 증가와 결합으로 조정된다.

추가로 공급된 탄소함유가스는 이를 산화철 함유물질의 흐름방향으로 마지막에 배열된 유동층 반응로내로 공급하기 전에 환원가스에 혼합될 수 있거나, 또는 도시된 바와 같이 별개의 관(21)을 거쳐 유동층 반응로(4)에 취입된다.

산화철 함유물질의 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되어 있는 시간의 증가는, 해면철의 원하는 최종 탄소함유량의 함수의 크기로 될 수 있다. 어느 경우에도, 산화철 함유물질은 환원가스 뿐만 아니라 추가로 공급된 탄소함유가스에 완전환원에 필요한 시간을 초과하여 노출된다.

예 I

건성의 분광을, 시간 당 70t의 해면철을 생산하도록 설계된 전술한 바의 분광의 직접환원용 설비내에 시간 당 100t씩 장입한다. 분광의 성분은 다음과 같다.

적철광 94.2 %

맥석(脈石) 2.2 %

유황 0.02 %

직접환원에서 형성되는 상단 가스 시간 당 79,000 Nm³와 시간 당 54,000 Nm³의 개질 냉각천연가스를 혼합시켜 CO₂ 세정기(16)을 통과시키고, 여기에서 혼합가스는 CO₂ 및 대부분의 유황이 제거된다.

개질 천연가스 및 상단 가스의 화학성분은 다음 표와 같다(체적 %).

개질 천연가스의 온도는 120℃이고, 상단 가스의 온도는 100℃이다. CO₂ 세정기로부터 빠져나온 가스혼합물은 직접냉각기 25에 공급되어 68℃로 냉각된다. 냉각된 가스혼합물의 성분은 다음과 같다.

이 가스혼합물은, CO₂ 세정기(16)은 통과하지 않았으나 우회관(26)을 거쳐 환원가스공급관(17)내에 취입된 시간 당 79,000 Nm³ 의 상단 가스와 혼합된다. 이러한 혼합으로 가스히터(18) 및 계속해서 유동층 반응로(1 내지 4)에 공급된, 온도가 75℃이고 다음 성분을 가진 환원가스가 생산된다.

또한, 시간 당 3,400 Nm³의 천연가스가 관 21'을 거쳐 유동층 반응로(4)에 공급된다.

최하층 유동층 반응로(4)에서의 잔류시간은 약 40분이다.

해면철의 금속화 정도(Fe_met/Fe_tot)는 약 92%이고, 탄소 함유량은 약 2.5%, 최대 5%이다.

예 II

다음 표에서, 종래기술에 따라 생산된 1.1%의 탄소를 함유한 해면철과 탄소함유량이 2.5%로 증가된 해면철을 비교한다.

1.1%의 탄소를 함유한 해면철을 생산하기 위하여는 최하층 유동층 반응로(4)에 천연가스를 취입하지 않고, 2.5%의 탄소를 가진 해면철을 생산하기 위하여는 시간 당 3,400Nm₃의 천연가스를 취입한다. 최하층 유동층 반응로(4)에서의 잔류시간은 탄소함유량이 낮은 해면철은 33분이고, 탄소함유량이 증가된 해면철은 37.5분이다. CO/CO₂의 비율은 제1의 경우는 2이고, 제2의 경우는 2.4이다. 환원가스의 생산에 채택된 천연가스의 화학성분은 다음 표와 같다.

Claims (22)

1. 합성가스를 산화철 함유물질을 직접환원반응에서 형성되는 상단 가스(Top Gas)와 혼합시키고, CO- 및 H₂- 함유 환원가스로서 사용하여 산화철 함유물질을 직접환원 및 환원온도로 가열함으로써, 산화철 함유물질의 직접환원에 의하여 해철면을 생산하는 방법으로서,

   환원가스 외에, 천연가스를 포함하는 탄소함유가스 또는 고급 탄화수소를 가진 가스가 상기 환원반응에 사용되고,

   완전환원에 필요한 기간을 초과하는 미리 정해진 시간동안 상기 산화철 함유물질을 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되고,

   환원가스내의 CO/CO₂ 비율을 2 ∼ 5 범위로 조정하는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 환원가스 외에, C₃H₈이상의 고급 탄화수소가 추가로 상기 직접환원반응에 사용되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 직접환원반응은 2개 이상의 순차 연결된 유동층 반응로에서 행해지고, 상기 천연가스 또는 상기 고급 탄화수소는 산화철 함유물질의 흐름방향으로 마지막에 배열된 유동층 반응로에 전달되고, 상기 산화철 함유물질과는 역류방향으로 상기 반응로 및 다른 유동층 반응로를 통과하는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
4. 제1항 또는 제2항에서, 직접환원은 상기 유동층의 층 높이가 산화철 함유물질의 완전환원에 필요한 최저 층 높이 보다 높게 조정되어 있는 최소한 하나의 유동층 반응로에서 행해지며, 환원될 물질이 완전환원에 필요한 시간을 초과하여 환원가스 및 추가로 공급된 탄소함유가스에 노출되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
5. 제1항 또는 제2항에서, 상기 직접환원반응의 산출량은 상기 산화철 함유물질의 완전환원반응에 필요한 최저 산출량에 비하여 감소되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
6. 제1항 또는 제2항에서, 상기 환원은 산화철 함유물질의 완전환원에 필요한 비(specific) 최저 가스량에 비하여 증가된 비(specific) 환원가스량으로 행해지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
7. 제1항 또는 제2항에서, 상기 CO/CO₂ 비율의 조정은 리포머(10)에 공급되는 증기 대 천연가스의 비율을 변화시켜 개질 동작에서 천연가스로부터 상기 합성가스를 생산하는 기능을 하는 상기 리포머(10)의 가동특징을 조정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
8. 제7항에 있어서, 증기 대 천연가스의 비율은 3 ∼ 4.5 범위로 조정되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
9. 제1항 또는 제2항에서, 상기 CO/CO₂ 비율은 H₂함유량을 증가시키기 위하여 리포머(10)에서 증기 및 천연가스로부터 생산된 후 CO 전환에 공급된 개질 가스의 일부 체적을 상기 상단 가스와 직접, 즉 CO 전환시키지 않고 혼합시켜 조정하고, 직접 혼합된 개질 가스량은 변화 가능한 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
10. 제1항 또는 제2항에서, 상기 개질가스 및 상기 상단 가스 양자 모두는 환원가스로서 사용되기 전에 CO₂가 제거되고, CO/CO₂ 비율의 조정은 환원가스에 직접 혼합될 개질가스의 일부 체적에 의하여 CO₂의 제거를 방지하면서 행해지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
11. 제1항 또는 제2항에서, 상기 개질가스 및 상기 상단 가스 양자 모두는 CO₂가 제거되고, CO/CO₂ 비율의 조정은 환원가스에 직접 혼합될 상단 가스의 일부 체적에 의하여 CO₂의 제거를 방지하면서 행해지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
12. 제1항 또는 제2항에서, 상기 개질가스 및 상기 상단 가스 양자 모두는 환원가스로서 사용되기 전에 CO₂가 제거되고, CO/CO₂ 비율의 조정은 CO₂의 일부가 세정될 가스에 잔류하도록 CO₂의 제거 정도를 변화시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
13. 제1항 또는 제2항에서, 상기 산화철 함유물질의 잔류시간은 40 ∼ 80분으로 연장되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
14. 제1항 또는 제2항에서, 상기 해면철내의 비 탄소함유량의 조정은, 환원가스내의 H₂S 함유량을 조정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
15. 제1항 또는 제2항에서, 상기 환원가스에는 CO/CO₂ 비율이 3을 초과하는 것으로 조정되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법,
16. 제1항에서, 상기 합성가스는 개질 천연가스인 것을 특징으로 하는 해면철의

    생산 방법.
17. 제1항에서, 상기 환원가스내의 CO/CO₂ 비율을 2.5 이상으로 조정하는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
18. 제8항에서, 상기 증기 대 천연가스의 비율은 3.5의 값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
19. 제10항에서, 상기 CO₂의 제거는 세정에 의한 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
20. 제11항에서, 상기 CO₂의 제거는 세정에 의한 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
21. 제12항에서, 상기 CO₂의 제거는 세정에 의한 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.
22. 제13항에서, 상기 잔류시간은 40 ∼ 60분인 것을 특징으로 하는 해면철의 생산 방법.